心臟瓣膜置換術(shù)中不同階段應(yīng)用等劑量七氟醚>對(duì)肺功能的影響

張永強(qiáng), 盧 瑋, 鄭 宏, 王 江

(新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院麻醉科， 烏魯木齊 830011)

體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass,CPB)是心內(nèi)直視手術(shù)的必要手段之一,然而CPB處于非生理狀態(tài)之下給機(jī)體重要組織器官帶來(lái)不同程度的損傷，其中以心、肺功能的損傷最為顯著，其引起的急性肺損傷和術(shù)后肺不良事件仍然是CPB術(shù)后常見的并發(fā)癥之一[1-2]。CPB期間對(duì)該類手術(shù)患者心、肺功能的保護(hù)一直是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外離體和在體研究的熱點(diǎn)[3]。目前多認(rèn)為CPB相關(guān)性肺損傷的發(fā)生機(jī)制與CPB 所致全身炎癥反應(yīng)(SIRS)及肺缺血/再灌注損傷兩大主要因素有關(guān)[4]。研究表明，七氟醚可減輕內(nèi)毒素誘導(dǎo)的休克鼠的低血壓和酸中毒程度,減少炎性細(xì)胞因子釋放,減輕炎性反應(yīng)和肺缺血/再灌注損傷[5-8]。目前關(guān)于七氟醚對(duì)于心腦保護(hù)作用的研究較移[9-11]，而圍繞CPB下肺保護(hù)的效果以及七氟醚處理的時(shí)機(jī)鮮有報(bào)道。因此，本研究擬通過1 MAC(minimum alveolar concentration,肺泡最低有效濃度)的七氟醚在心臟瓣膜置換術(shù)中不同階段給藥方式,觀察其對(duì)肺功能的影響，并評(píng)價(jià)七氟醚對(duì)肺功能的保護(hù)作用和最佳給藥時(shí)機(jī)。

1 資料與方法

1.1一般資料隨機(jī)選取2012年10月-2013年6月新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院擇期在體外循環(huán)下心臟瓣膜置換術(shù)的患者60例，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者簽署書面同意書。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)第一次實(shí)施瓣膜置換術(shù)的患者；(2)ASAⅡ～Ⅲ級(jí)，術(shù)前心功能分級(jí)(NYHA)Ⅱ～Ⅲ；(3)年齡18～60歲，體質(zhì)量50～90 kg。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)術(shù)前有肺部感染或全身感染、慢性阻塞性或限制性肺部疾病致肺功能異常；(2)近期內(nèi)(<6個(gè)月)吸煙者；(3) ASA Ⅳ或Ⅴ級(jí)，左室射血分?jǐn)?shù)(EF%)<40%，中到重度肺動(dòng)脈高壓，合并高血壓、冠心病，近期內(nèi)(<3個(gè)月)有心肌梗死病史，有心臟手術(shù)史，合并血液系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病，肝、腎功能異常者；(4)術(shù)中出現(xiàn)輸注血制品過敏反應(yīng)者，CPB時(shí)間>60 min或脫機(jī)困難、CPB后循環(huán)波動(dòng)較大、術(shù)后緊急再次手術(shù)者。

1.2麻醉方法與監(jiān)測(cè)患者均采用統(tǒng)一的全麻方案，CPB均由同一組醫(yī)師完成。術(shù)中監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：指脈搏氧飽和度(SpO2)、有創(chuàng)動(dòng)脈血壓(ART)、心電圖(ECG)、心率(HR)、呼氣末二氧化碳分壓(PETCO2)、呼氣末七氟醚濃度、中心靜脈壓(CVP)、鼻咽溫度(T)、麻醉深度和4個(gè)成串刺激(TOF)值，使其于上、下腔靜脈阻斷后停止機(jī)械通氣及上、下腔靜脈開放后恢復(fù)機(jī)械通氣。復(fù)溫后酌情使用多巴胺(3～8 μg·kg-1·min-1)及硝普鈉(0.5～5 μg·kg-1·min-1)增強(qiáng)心肌收縮力，擴(kuò)張血管，控制循環(huán)穩(wěn)定。術(shù)后根據(jù)病情輸濃縮紅細(xì)胞和新鮮冰凍血漿，維持血細(xì)胞比容(Hct)30%～35%。

1.3實(shí)驗(yàn)分組及方法將60例患者隨機(jī)分成4組，每組15例：對(duì)照組(C組)、七氟醚全程處理組(S1組)、七氟醚預(yù)處理組(S2組)和七氟醚后處理組(S3組)。麻醉就緒后開始手術(shù)，手術(shù)均由同一組手術(shù)醫(yī)生操作完成，采用胸前正中切口，按常規(guī)方法建立體外循環(huán)并行瓣膜置換術(shù)。C組在手術(shù)中不使用七氟醚；S1組手術(shù)中全程吸入1 MAC七氟醚，CBP期間經(jīng)膜肺吹入1 MAC七氟醚；S2組麻醉插管后即刻應(yīng)用七氟醚到CBP開始前停用；S3組升主動(dòng)脈開放后即刻應(yīng)用1 MAC七氟醚直到手術(shù)結(jié)束。

CPB中七氟醚吸入方法：選用帶有獨(dú)立排氣口的膜式氧合器 ，S1組轉(zhuǎn)流開始后經(jīng)氧合器吸入七氟醚維持麻醉。操作步驟: 供氧導(dǎo)管先與datex-omeda七氟醚揮發(fā)罐進(jìn)氣口連接，然后將揮發(fā)罐出氣口與氧合器進(jìn)氣口連接，含七氟醚的廢氣由氧合器排氣口經(jīng)導(dǎo)管與真空負(fù)壓吸引連接排出手術(shù)室，轉(zhuǎn)流期間開啟七氟醚揮發(fā)罐至2.5%。灌注壓高低可以通過多巴胺的濃度調(diào)節(jié)。呼吸機(jī)開始工作，麻醉機(jī)揮發(fā)罐打開時(shí)，停止使用。

1.4術(shù)后管理手術(shù)結(jié)束后持續(xù)泵入多巴胺及硝普鈉，帶氣管導(dǎo)管送至ICU病房，采用Dr?ger Evita 4呼吸機(jī)行機(jī)械通氣，吸入氧濃度(FiO2)由1.0逐漸遞減至0.3～0.4，潮氣量(VT)8～10 mL/,當(dāng)患者完全清醒、血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定、血?dú)夥治鼋Y(jié)果正常后停用呼吸機(jī)。拔出氣管內(nèi)導(dǎo)管，給予鼻導(dǎo)管吸氧，氧流量為2.0 L/min，觀察呼吸、血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定、無(wú)明顯不良反應(yīng)及并發(fā)癥后送回普通病房。

1.5檢測(cè)指標(biāo)4組均于手術(shù)開始之前(T0)、手術(shù)結(jié)束時(shí)(T1)、術(shù)后2 h(T2)、術(shù)后6 h(T3)及拔出氣管導(dǎo)管前30 min(T4)抽取動(dòng)脈血樣行血?dú)夥治?便攜式Abbott血?dú)夥治鰞x，型號(hào)：i-STAT 300)，記錄當(dāng)時(shí)吸入氧濃度FiO2，記錄手術(shù)、CPB及術(shù)中升主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、術(shù)中血管活性藥用量、術(shù)后呼吸機(jī)支持時(shí)間、患者帶氣管導(dǎo)管時(shí)間、呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥及ICU滯留時(shí)間。

按照下列公式計(jì)算各時(shí)間點(diǎn)肺功能指標(biāo)，包括呼吸指數(shù)(respiratoryindex，RI)、氧合指數(shù)(oxygenindex，OI)及M指數(shù)(PaO2/PAO2)。

PAO2=[FiO2×(760-47)-PaCO2]/0.8

RI=D(A-a)O2/PaO2=(PAO2-PaO2)/PaO2

OI=PaO2/FiO2

M指數(shù)=PaO2/PAO2

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(-x±s)表示,多組組間比較采用單因素方差分析, 兩樣本均數(shù)比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1一般情況4組患者年齡、性別、體質(zhì)量、身高及手術(shù)類型、術(shù)前射血分?jǐn)?shù)(EF%)、CPB時(shí)間、升主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、手術(shù)時(shí)間、最低鼻咽溫度等資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

2.24組患者肺功能指標(biāo)的比較4組患者T0時(shí)各項(xiàng)肺功能指標(biāo)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；與T0比較，T1、T2和T3時(shí)刻4組患者的OI和M指數(shù)水平皆有明顯降低(P<0.05)，而RI水平明顯升高(P<0.05)；與C組比較，S1、S2、S3組患者在T1、T2和T3時(shí)刻的肺功能指標(biāo)水平均較優(yōu)(P<0.05)，同時(shí)S1更優(yōu)于S3(P<0.01)，稍優(yōu)于S2(P<0.05)；T4時(shí)刻4組患者的肺功能指標(biāo)水平皆有明顯恢復(fù)，與T1、T2和T3時(shí)刻比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，與T0時(shí)刻比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，且4組各指標(biāo)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

表1 4組患者一般情況的比較(n=15， -x±s)

表2 4組患者肺功能指標(biāo)的比較(n=15， -x±s)

注：與T0比較，*P<0.05； 與C組比較，#P<0.05； 與S1組比較，△P<0.05。

2.34組患者術(shù)后情況所有患者均在術(shù)后8～16 h脫離呼吸機(jī)，拔出氣管導(dǎo)管。與C組比較，S1、S2、S3組患者呼吸機(jī)支持時(shí)間、帶氣管導(dǎo)管時(shí)間及ICU滯留時(shí)間均縮短(P<0.05)，而S1組更短于S2和S3組(P<0.05)；S1、S2、S3組患者術(shù)后呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率高于C組(P<0.05)，見表3。

表3 4組患者術(shù)后情況比較(n=15， -x±s)

注： 與C組比較，#P<0.05； 與S1組比較，△P<0.05。

3 討論

隨著外科手術(shù)水平的提高和發(fā)展、體外循環(huán)技術(shù)的進(jìn)步，材料改良，轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間不斷縮短，體外循環(huán)下心臟直視手術(shù)后死亡率已不斷下降，各器官并發(fā)癥也有所減少。但術(shù)后肺損傷仍不可避免，術(shù)后肺功能均有不同程度的減退，造成術(shù)后肺功能損傷可能的影響因素包括：臨床麻醉實(shí)施的過程、高濃度氧氣吸入的正壓通氣[12]、術(shù)后呼吸支持方式[13]、體外循環(huán)過程中肺臟終末肺單位存在的缺血/再灌注損傷、肺組織間質(zhì)的炎性反應(yīng)[14]等。雖然其具體機(jī)制尚未明確，但是這些因素直接導(dǎo)致術(shù)后急性肺功能損傷的理論目前已得到大部分研究的認(rèn)同[15]。

七氟醚是目前臨床應(yīng)用較為廣泛的新型吸入麻醉藥，研究表明其無(wú)論在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)還是臨床研究中均具有肺臟的保護(hù)作用[5-8]。鐘毅等[ 16]報(bào)道七氟醚能模擬麻醉藥物缺血預(yù)處理產(chǎn)生心肺保護(hù)作用，而王丹等[17]研究表明七氟醚后處理可以降低瓣膜置換術(shù)后炎性因子的釋放，蘇建林等[18]研究證實(shí)CPB下通過膜肺給予七氟醚對(duì)患者肺功能有一定的保護(hù)作用。1 MAC的七氟醚進(jìn)行處理，是借鑒了前人研究的大量相關(guān)經(jīng)驗(yàn)：Wang等[9]和Payne等[10]發(fā)現(xiàn)1 MAC的七氟醚具有心腦保護(hù)作用,而Cho等[11]證實(shí)了1 MAC的七氟醚對(duì)CPB后肺部炎癥反應(yīng)具有抑制作用。

心臟瓣膜置換手術(shù)后肺功能障礙表現(xiàn)為肺換氣與彌散功能減低，低氧血癥主要由通氣/血流失調(diào)或彌散障礙、肺內(nèi)分流引起。臨床上用公式計(jì)算肺泡-動(dòng)脈血氧分壓差(A-aDO2)來(lái)綜合評(píng)價(jià)肺氧合狀態(tài)[19]。但是由于肺泡氧分壓(PAO2)目前只能依靠計(jì)算公式估算，其正常值高度依賴于吸入氧濃度，為此人們提出了計(jì)算RI、OI和M指數(shù)(PaO2/PAO2)等校正指標(biāo)，以期盡量減少FiO2等對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，并減少個(gè)體間差異。RI 是準(zhǔn)確反映肺的通氣功能、氧氣交換是否正常的一個(gè)簡(jiǎn)單而實(shí)用的指標(biāo)；OI是PaO2/FiO2比值，可以反映肺氧合功能狀態(tài)，已經(jīng)成為ARDS的診斷標(biāo)準(zhǔn)之一[20]，OI降低可見于肺彌散功能障礙患者；M指數(shù)(PaO2/PAO2)與OI相似，對(duì)于不同的氧濃度，a/A比相對(duì)穩(wěn)定[21]，若其比值降低，提示肺換氣功能障礙。崔虎軍等[22]報(bào)道這3項(xiàng)指標(biāo)與肺氧合功能變化的相關(guān)性較好，因此本研究選擇RI、OI和M指數(shù)(PaO2/PAO2)來(lái)評(píng)價(jià)術(shù)后肺功能的損傷程度。

本研究結(jié)果顯示患者經(jīng)歷了CPB這一非生理學(xué)的改變，對(duì)肺臟產(chǎn)生了損傷作用，造成了各項(xiàng)指標(biāo)在一段時(shí)間內(nèi)的惡化，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)肺功能又開始恢復(fù)，1 MAC的七氟醚對(duì)患者的處理并不能完全避免肺損傷的發(fā)生。但是從S1、S2、S3組的各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)分析，1 MAC七氟醚對(duì)CPB后初期的肺損傷確實(shí)可起到一定的肺保護(hù)作用：可減輕CPB后肺損傷造成的肺氧合功能下降，減少肺泡-毛細(xì)血管屏障的損傷，減輕肺血管通透性增高的程度，縮短呼吸機(jī)支持時(shí)間、患者帶氣管導(dǎo)管時(shí)間、呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥及ICU滯留時(shí)間，對(duì)CPB后肺損傷的早期恢復(fù)具有積極的作用。同時(shí)也證實(shí)了全程吸入七氟醚對(duì)肺臟的保護(hù)作用優(yōu)于七氟醚的預(yù)處理和后處理。其可能機(jī)制：(1)血液處于非生理環(huán)境和異常血流動(dòng)力狀態(tài)下以及血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷等因素，會(huì)激活補(bǔ)體系統(tǒng)、白細(xì)胞和凝血系統(tǒng)，白細(xì)胞被激活并釋放各種蛋白酶引起微血管通透性增加和血管收縮，導(dǎo)致肺損傷。七氟醚可抑制外周血液細(xì)胞釋放炎癥因子，進(jìn)而減輕肺組織炎癥反應(yīng)，降低肺泡毛細(xì)血管的通透性；(2)七氟醚通過抑制中性粒細(xì)胞的活性，減輕對(duì)肺組織細(xì)胞的損傷；(3)全程吸入七氟醚，具有類似于七氟醚對(duì)肺的預(yù)處理和后處理模型，尤其是CPB期間吸入七氟醚，加之雙肺存在一定量的側(cè)支血流供血，在阻斷和開放過程中機(jī)體內(nèi)始終保持一定濃度七氟醚，并能發(fā)揮缺血后處理作用，抑制中性粒細(xì)胞的粘附，具有微血管內(nèi)皮保護(hù)功能，還可抑制肺泡細(xì)胞的壞死和凋亡。

本研究的不足之處是每組納入樣本量較少,有待大量樣本進(jìn)一步的臨床觀察和研究。

綜上所述，本研究結(jié)果表明1 MAC七氟醚在心臟瓣膜置換手術(shù)中的應(yīng)用對(duì)肺功能有一定的改善作用, 對(duì)CPB后早期肺損傷具有保護(hù)作用。全程吸入七氟醚更具有優(yōu)勢(shì)，值得臨床關(guān)注。

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